14 .4 跨学科：热机效率和环境保护 课件（28页PPT）- 2025-2026学年物理沪科版（2024）九年级全一册

(课件网) 第四节 跨学科：热机效率和环境保护 第十四章 内能与热机 1.从生活中体会不同燃料燃烧释放能量的本领不同，建立燃料热值的概念。 2.会查燃料的热值表，能根据燃料的热值计算一定质量的燃料完全燃烧所释放的能量。 3.能说出热机工作时燃料释放的能量的主要流向，对热机效率有初步认识，能大致说出提高热机效率的有效途径。 4.能认识热机对社会发展所起的作用和对环境的影响，培养自觉的环保意识。 学 习 目 标 新 课 引 入 柴薪 石油 煤炭 天然气 相同质量的不同燃料燃烧，释放的热量是否相同？使用燃料给人类带来便利的同时，还会给环境带来怎样的问题？ 从原始人类学会用火至今，人们使用的能量绝大部分还是通过燃料的燃烧获得的。燃料燃烧是化学能转化为内能的过程。 固体燃料 草木、煤炭等 液体燃料 石油、酒精、汽油等 气体燃料 煤气、天然气等 一、燃料的热值 各种燃料 新 课 讲 解 不相同，因为不同的燃料燃烧放出的热量的本领不相同。 用质量相同煤油、酒精、纸屑烧水，相同时间内水升高的温度相同吗？这说明什么？ 想一想 答案 燃料燃烧放出的热量跟燃料的质量和燃料的种类有关。 大量实验表明： 1.同种燃料完全燃烧时放出的热量跟它的质量成正比 。 2.相同质量的不同燃料，在完全燃烧时放出的热量并不相等。 什么是完全燃烧呢 完全燃烧——— 就是燃料全部烧尽的意思，即燃料的燃烧必须与充足的氧气发生完全氧化反应。 总结 不同的燃料，即使质量相同，完全燃烧放出的热量也是不同的。我们该怎样比较不同燃料燃烧时这种放热性能优劣？ 热值 想一想 1.定义 2.单位及符号 某种燃料完全燃烧释放的热量与所用燃料的质量之比，叫做这种燃料的热值。 热值的符号：q 单位：J/kg（或J/m3） 热值 ：燃料完全燃烧时放出热量 或：燃料的质量或体积 ：燃料的热值 或 燃料燃烧计算公式 认识燃料热值表 干木柴的热值为1.2×107J/kg，表示的含义为1kg的干木柴在完全燃烧时所放出的热量为1.2×107J。 对某些气体燃料，如天然气的热值为4.5×107J/m3，表示的含义为1m3的天然气在标准大气压下完全燃烧时所放出的热量为4.5×107J。 意义 1. 1kg的干木柴热值和0.5kg干木柴热值是否一样？ 2. 燃料没有完全燃烧，燃料的热值会不会发生改变？ 一样 不改变 热值是燃料的一种特性，其大小只与燃料的种类有关，与燃料的质量（体积）、是否燃烧、是否完全燃烧无关。 思考 例题1 500g汽油完全燃烧时可以放出多少热量？ 解：查表可知，汽油的热值：4.6×103J/kg 汽油质量：500g0.5kg 完全燃烧时放出热量： 4.6×103J/kg×0.5kg2.3×103J 例题2 完全燃烧10kg的焦炭所放出的热量相当于完全燃烧多少千克的干木柴放出的热量？（查表知焦炭的热值为3.0×107J/kg，干木柴的热值为1.2×107J/kg ） 25kg 　　热机运转中，做的有用功与燃料完全燃烧所释放的能量之比，称为热机效率。 转化为对外做有用功的能量 燃料的 内能 ②克服摩擦消耗能量 ①部分燃料未完全燃烧 ③ 废气排出带走能量 二、热机效率 ④机械传热损失能量 热机中的能量损失 常见热机的效率 蒸汽机的效率只有6%~15% 汽油机的效率为 20%~30% 柴油机的效率为30%~40% 喷气式飞机发动机的效率为 50%~60% 物理在线 提高热机效率的途径 ①使燃料充分燃烧； ②尽量减少各种热损失； ③在热机的设计和制造上，采用先进的技术； ④使用时，注意保养，保证良好的润滑，合理调整运动零件之间的间隙，减小因克服摩擦阻力而额外消耗的功。 热机的效率能达到100%吗？为什么？ 不能达到100%，因为热机中可用于做有用功的能量只是燃料完全燃烧所放出的能量的一部分，因为各种热量损失以及燃烧条件的限制，这部分能量远远小于总能量，所以其 ... ...